ICED 2008中国国际供电会议 1 馈线自动化的EC61850建模 王照，景雷，马文晓 集团研究中心ABB(中国)有限公司zhao.wang@cn.abb.com 摘要：馈线自动化系统是配电自动化系统的一个重要的组成部分。考虑到中国配电系统发展快，网络更新频繁的情况， 需要找到一种高效的建模和配置方式来满足系统变化的需要。EC61850标准具有开放和互操作的特点，这使其用于馈线 自动化系统的建模成为可能。本文介绍了如何采用EC61850对馈线自动化进行建模，包括架构，数据，拓扑和通信等。 同时，本文在总结EC61850建模优缺点的基础上，分析了馈线自动化的需求，并对EC61850在馈线自动化应用中的扩 展给出了建议。最后，本文认为通过适当的扩展，使用EC61850对馈线自动化系统建模是一种很好的尝试。 关键词：馈线自动化，EC61850,建模，扩展 1简介 T 随着城网改造和配电负荷的增加，馈线自动化引起越 主站层 来越多的重视。尽管并不存在特别多技术上的难题，馈线 自动化依然需要解决一些工程应用中的问题，例如它需要 一种标准的通信规约来面对多厂家设备互联的挑战四。 EC61850是一个针对电力系统通信的国际标准回，它具有 “开放”的特点。这个特点非常适合于应用到馈线自动化 中。 0 0. 本文将介绍使用对馈线自动化系统进行建模，分析其 绩战层 优缺点，并根据馈线自动化系统的一些特殊需要对 EC61850的扩展提出建议。 图】馈线自动化架构 2馈线自动化 馈线层和子站层与变电站自动化的架构比较相似，其 馈线自动化（简称FA))是用来监视和控制配电网络， 并使之可靠和高品质运行的系统。馈线自动化系统有多种 中馈线层类似于变电站自动化的ED层，而子站层类似于 变电站自动化的变电站层。因此，馈线层设备可以按照ED 实现方式，本文讨论的是集中控制的方式。 进行建模，并以ICD文件存在：子站层可以按照变电站进 馈线自动化系统的基本功能包括故障检测，故障隔离 行建模，并以SCD文件存在。主站层比较特殊，如它包括 和负荷转供，即FDIR。FDIR功能将通过检测故障信息来 一个以上的子站。如果想用实际的变电站来表示，那么就 进行故障定位，然后通过开断开关设备进行故障隔离，最 后通过未受影响的电源对失电负荷进行转供倒)。 需要对EC61850标准进行扩展，以达到可以包含多个变 电站的目的。 3IEC61850建模 3.2数据和功能 3.1架构 为了实现FDIR功能，馈线自动化需要收集以下的信 大多数馈线自动化包括多层结构。图1显示了一种典 息：开关设备的位置，馈线上流经的潮流，馈线的转供能 型的馈线自动化结构，其中包括三个层次：馈线层，子站 力，故障信息等等。在这些信息中，一部分是配置信息， 这部分信息可以通过配置和定值的方式进行建模：其他部 层和主站层。馈线层主要包括一些现场监视和控制设备， 如馈线终端单元(FTU),配电终端单元(DTU)和变压器 分信息是在线获取的信息，表1显示了国家标准中规定的 终端单元(TTU)。 部分功能。在这个表中，信息交换包括了测量和控制，这 些都可以参照IEC61850-7部分进行建模。2008 中国国际供电会议 1 馈线自动化的 IEC61850 建模 王 照，景 雷，马文晓 集团研究中心 ABB (中国) 有限公司 zhao.wang@cn.abb.com 摘 要：馈线自动化系统是配电自动化系统的一个重要的组成部分。考虑到中国配电系统发展快，网络更新频繁的情况， 需要找到一种高效的建模和配置方式来满足系统变化的需要。IEC61850 标准具有开放和互操作的特点，这使其用于馈线 自动化系统的建模成为可能。本文介绍了如何采用 IEC61850 对馈线自动化进行建模，包括架构，数据，拓扑和通信等。 同时，本文在总结 IEC61850 建模优缺点的基础上，分析了馈线自动化的需求，并对 IEC61850 在馈线自动化应用中的扩 展给出了建议。最后，本文认为通过适当的扩展，使用 IEC61850 对馈线自动化系统建模是一种很好的尝试。 关键词：馈线自动化，IEC61850，建模，扩展 1 简介 随着城网改造和配电负荷的增加，馈线自动化引起越 来越多的重视。尽管并不存在特别多技术上的难题，馈线 自动化依然需要解决一些工程应用中的问题，例如它需要 一种标准的通信规约来面对多厂家设备互联的挑战[1]。 IEC61850 是一个针对电力系统通信的国际标准[2]，它具有 “开放”的特点。这个特点非常适合于应用到馈线自动化 中。 本文将介绍使用对馈线自动化系统进行建模，分析其 优缺点，并根据馈线自动化系统的一些特殊需要对 IEC61850 的扩展提出建议。 2 馈线自动化 馈线自动化 (简称 FA)[3]是用来监视和控制配电网络， 并使之可靠和高品质运行的系统。馈线自动化系统有多种 实现方式，本文讨论的是集中控制的方式。 馈线自动化系统的基本功能包括故障检测，故障隔离 和负荷转供，即 FDIR。FDIR 功能将通过检测故障信息来 进行故障定位，然后通过开断开关设备进行故障隔离，最 后通过未受影响的电源对失电负荷进行转供[3] [4]。 3 IEC61850 建模 3.1 架构 大多数馈线自动化包括多层结构。图 1 显示了一种典 型的馈线自动化结构，其中包括三个层次：馈线层，子站 层和主站层。馈线层主要包括一些现场监视和控制设备， 如馈线终端单元（FTU），配电终端单元（DTU）和变压器 终端单元（TTU）。 图 1 馈线自动化架构 馈线层和子站层与变电站自动化的架构比较相似，其 中馈线层类似于变电站自动化的 IED 层，而子站层类似于 变电站自动化的变电站层。因此，馈线层设备可以按照 IED 进行建模，并以 ICD 文件存在；子站层可以按照变电站进 行建模，并以 SCD 文件存在。主站层比较特殊，如它包括 一个以上的子站。如果想用实际的变电站来表示，那么就 需要对 IEC61850 标准进行扩展，以达到可以包含多个变 电站的目的。 3.2 数据和功能 为了实现 FDIR 功能，馈线自动化需要收集以下的信 息：开关设备的位置，馈线上流经的潮流，馈线的转供能 力，故障信息等等。在这些信息中，一部分是配置信息， 这部分信息可以通过配置和定值的方式进行建模；其他部 分信息是在线获取的信息，表 1 显示了国家标准中规定的 部分功能。在这个表中，信息交换包括了测量和控制，这 些都可以参照 IEC61850-7 部分进行建模。 FTU DTU TTU 1 0..* 子站 主站 1 0..* 1 0..* 1 * 主站层 子站层 馈线层